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课程名称工业机器人导论

题目名称工业机器人导论

学院机电工程学院

专业机械设计制造及其自动化

（机电工程方向)

年级班别2009级提高（1）班

学号

学生姓名罗佳彬

指导教师刘建群

2013年5月

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工业机器人导论

一、工业机器人技术概念

工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置

构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的

机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、

提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重

要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人

工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广

泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并

不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人

的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长

时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进

化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技

术领域不可缺少的自动化设备。

二、工业机器人技术发展现状

在普及第一代工业机器人的基础上，第二代工业机器人已经推广，成为主流

安装机型，第三代智能机器人已占有一定比重（占日本1998年安装台数的10%，

销售额的36%）（1）机械结构：1）已关节型为主流，80年代发明的使用于装配

作业的平面关节机器人约占总量的1/3。90年代初开发的适应于窄小空间、快节

奏、360度全工作空间范围的垂直关节机器人大量用于焊接和上、下料。2）应

3K和汽车、建筑、桥梁等行业需求，超大型机器人应运而生。如焊接树10米长、

10吨以上大构件的弧焊机器人群，采取蚂蚁啃骨头的协作机构。3）CAD、CAE

等技术已普遍用于设计，仿真和制造中。

（2）控制技术：1)大多数采用32位CPU，控制轴数多达27轴，NC技术、

离线编程技术大量采用。2)协调控制技术日趋成熟，实现了多手与变位机、多机

器人的协调控制，正逐步实现多智能体的协调控制。3)采用基于PC的开放结构

的控制系统已成为一股潮流，其成本低、具有标准现场网络功能。

（3）驱动技术：1)80年代发展起来的AC侍服驱动已成为主流驱动技术用

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于工业机器人中。DD驱动技术则广泛地用于装配机器人中。2)新一代的侍服电

机与基于